DOKUMENT: 2210187-VA-NOT 01 DATO: 23.09.2015

FV714 Saghølen- Stormyra Estimering av 200 års flom for tre bekker

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 2(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

FV714 Saghølen- Stormyra Estimering av 200 års flom for tre bekker Sammendrag: Denne rapporten omfatter hydrologiske vurderinger, samt 200-års flomberegninger for tre bekker som krysser fremtidig FV714 mellom Saghølen og Stormyra:  Bekk 1 går inn i vannet Tjørna sør for Slørsdalstunnelen  Bekk 2 går ut fra Kvernavatnet nord for Mjønestunnelen  Bekk 3 går ut fra Lomstjørna sør for Brattstiåstunnelen

Metodene beskrives i NVEs Retningslinjer for flomberegninger (04/2011) og Statens Vegvesen håndbok N200 er brukt for å dimensjonere 200 års flom fra de tre nedbørfeltene.

Resultater fra modellen viser at kulminasjonsvannføring med klimafaktor for 200 års flom er 0,82 m3/s, 3,74 m3/s og 4,95 m3/s for bekker 1, 2 og 3 henholdsvis.

DOKUMENTNAVN DOKUMENTNUMMER DATO FV714 Saghølen - Stormyra. 2210187-VA-NOT 01 23.09.2015 Estimering av 200 års flom for tre bekker KUNDE PROJEKTNUMMER PROSJEKTLEDER Statens vegvesen Region Midt 2210187 Bård Pettersen 02 23.09.2015 Revidering etter notat fra NVE ARV GOG BP 01 25.11.2014 Flomberegning ARV SDH BP

REV. DATO BESKRIVELSE UTFØRT KONTR. GODKJENT

UTFØRT KONTROLLERT GODKJENT

………………………… …………………………… ……………………………… Adrian Rodriguez Vicario Sindre Dyrhaug Hov Bård Pettersen STI P:\RE_TRD\prosjekt\13\2210_187_Fv714_Melvatnet\FAG\VA\FLOMBEREGNING\Rapport\Flomanalyse_ FV714.docx

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 3(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

INNHOLD 1. BAKGRUNN, MÅLSETTING OG FORMÅL ...... 4 2. ESTIMERING AV FLOM ...... 5 2.1. NVEs retningslinjer for flomberegning ...... 5 2.1.1. Flomfrekvensmetoden ...... 5 2.1.2. Regional flomfrekvensanalyse ...... 5 2.1.3. Nedbør-avløpsmetoden ...... 6 2.1.4. Den rasjonelle metode ...... 6 2.2. Datagrunnlag ...... 6 2.2.1. Nedbørintensitet ...... 6 2.2.2. Snøsmelting ...... 8 2.2.3. Feltparametre ...... 10 3. VANNFØRING I 200 ÅRS FLOM ...... 12 4. KONKLUSJON ...... 14 5. REFERANSER ...... 15 5.1. Grunnlag fra Statens Vegvesen ...... 15 5.2. Referanser ...... 15 6. VEDLEGG ...... 16 6.1. Numerisk løsning av ligningssystem ...... 16

6.2. Effektiv Sjøprosent (ASE) ...... 17 6.3. Nedbørsfelt Kart ...... 18

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 4(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

1. BAKGRUNN, MÅLSETTING OG FORMÅL

Målet med dette arbeidet er å utføre hydrologiske vurderinger og beregne kulminasjonsvannføring i 200 års flomsituasjon for tre bekker som krysser ny fylkesveg 714 parsell mellom Saghølen og Stormyra. Denne analysen vil bidra til å kartlegge konsekvenser av en 200 års-flom og til å dimensjonere som kulverter og stikkrenner på tvers av vegen.

Fylkesveg 714 «Laksevegen» går igjennom kommune i Sør-Trøndelag fylke. Den foreslåtte vegtraseen krysser diverse bekker i «Trondheimsleia Øst: Stamnes- Fyr vassdragsområdet». De tre bekkene som gir størst vannmengde er analysert, beregnet og resultater er vist i denne rapporten. Disse bekkene krysser fylkesvegen i tre punkter som er vist i Figur 1:  Bekk 1 går inn i Tjørna sør for Slørsdalstunnelen  Bekk 2 går ut fra Kvernavatnet nord for Mjønestunnelen  Bekk 3 går ut fra Lomtjørna sør for Brattstiåstunnelen

Krysningspunkt 3 Krysningspunkt 2

Krysningspunkt 1

Figur 1. Prosjektert fylkesveg 714 parsell Saghølen - Stormyra (kilde: Reinertsen AS, november 2014) For å kvantifisere effekten som disse bekkene har når de krysser vegen, er det nødvendig å implementere en modell som kombinerer hydrologi og GIS analyse.

Arbeidet består av behandling av grunnlagsdata, datainnsamling, geoanalyse av vassdraget, hydrologiske vurderinger av nedbørsfelter og beregning av flom med 200 års gjentaksintervall. Grunnlaget for dette oppdraget er vist i referanser listen [1] og [2].

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 5(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

2. ESTIMERING AV FLOM

Nåværende analyse har til formål å beregne og visualisere følger av en 200 års flom (Q200) i de punktene hvor tre bekker vil krysse ny strekning ved FV714 mellom Saghølen og Stormyra. 200 års flommen bestemmes ved å beregne avrenningen fra feltet etter framgangsmåten som er beskrevet i NVEs retningslinjer for flomberegninger (referanse [9]) og Statens Vegvesen håndbok N200 (referanse [13]).

2.1. NVEs retningslinjer for flomberegning Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har utarbeidet retningslinjer for hvordan bestemmelser i ”Forskrift om sikkerhet ved vassdragsanlegg” (damsikkerhetsforskriften) kan oppfylles. Retningslinjene gir en detaljert beskrivelse av anbefalt arbeidsgang ved beregning av vannføring under flommer på forskjellige nedbørsfelt inn til 1000 års gjentaksintervall. Ingen av metodene er feilsikker og resultater bør vurderes kritisk. NVE anbefaler at det brukes flere enn en metode ved beregning av flomvannføringer hvis mulig (referanse [9]).

2.1.1. Flomfrekvensmetoden Dette er den anbefalte metoden for beregning av maksimal flomvannføring hvor det foreligger observerte flomdata. Metoden brukes også for estimering av flom på nærliggende felt, vanligvis ved skalering av flomverdier basert på relativ feltareal (referanse [9]).

2.1.2. Regional flomfrekvensanalyse Der det ikke foreligger avrenningsmålinger kan flomvannføring beregnes ved bruk av regionale flomformler. Flomformlene uttrykker sammenhengen mellom flomstørrelse og visse parametre som karakteriserer avrenningen fra feltet. Det antas at denne sammenheng er konstant innenfor en gitt geografisk region og kan brukes for å bestemme flom i nedbørsfelt innenfor regionen. NVEs flomformler gjelder for felt større enn 20 km2 men brukes forsiktig for felt mindre enn 100 km2 (referanse [9]). Denne metoden er ikke aktuell og benyttes derfor ikke for disse bekkene, siden nedbørsfeltarealet er mindre enn 20 km2.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 6(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

2.1.3. Nedbør-avløpsmetoden Flomvannføring modelleres ved bruk av nedbørs avløpsmodell hvor avrenning fra et nedbørsfelt bestemmes ved at løse uttrykket: 푑ℎ = 푃 − 푞 ( 1 ) 푑푡 I uttrykket betegner dh/dt endring i vannmengden som magasineres innenfor nedbørsfeltet pr. tidsenhet, P er innputt av vann fra nedbør og snø og q betegner avrenning fra felten. Nedbørens forløp igjennom hendelsen konstrueres i henhold til anbefalingen gitt i (referanse [9]), dvs. nedbøren fordeles symmetrisk omkring høyeste intensitet slik at akkumulert nedbørsmengde i sammenlignende tidspunkt svarer til aktuell gjentaksintervall. Avrenning fra feltet beregnes vha. Uttrykket: 푘 ∙ ℎ hvis ℎ ≤ 푇 푞 = { 2 ( 2 ) 푘1(ℎ − 푇) + 퐾2 ∙ 푇 hvis ℎ > 푇

Hvor modellparametrene k1, k2 og T bestemmes ved formlene i tabell 5.3 i (referanse [9]). Ligningssystemet (1) og (2) løses numerisk i regneark, jfr. vedlegg 6.1.

2.1.4. Den rasjonelle metode Vegvesenets Håndbok N200 kapittel 405.4 gir veiledning for estimering av flomavrenning ved bruk av den rasjonelle metode. I den rasjonelle metoden gås det ut fra at det er lineær sammenheng mellom nedbørsmengde og avrenning. Nøyaktigheten av denne tilnærmingen avtar når avrenningsfeltet blir større og metoden bør bare brukes på felt hvor arealet ikke overskrider noen få km2. Andre forfattere som Butler og Davies, «Urban Drainage» (referanse [16]) anbefaler at metoden ikke brukes for nedbørfelter over 50 ha. Parameterne som inngår i metoden er nedbørfeltets areal (A), nedbørintensitet (i) ved gitt gjentaksperiode, som antas å være jevnt fordelt over hele nedbørsfeltet, og avrenningsfaktoren (C) som avhenger av overflatens sammensetning. 푄 (푙/푠) = 퐶 ∙ 𝑖 ∙ 퐴 ( 3 )

2.2. Datagrunnlag

2.2.1. Nedbørintensitet Intensitet - Frekvens - Varighet kurver fra målestasjon «68862 Trondheim-Voll Moholt Tyholt» legges til grunn for analysen. Trondheim målestasjon ligger ca. 50 km sør øst for Stamnes-Agdenes Fyr vassdragsområdet, omkring 120 m.o.h. På grunn av manglende data for nedbørstasjoner i prosjektområde kan det være aktuell å bruke Trondheim-Voll Moholt Tyholt IVF-kuver som grunnlag for beregninger. Data fra Trondheim målestasjon har vært sammenlignet med andre målestasjoner i området og regnes med at nedbørsdata fra IVF-kurver må skaleres opp med ca. 50%.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 7(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Figur 2. IVF Kurver for 68862 Trondheim-Voll Moholt Tyholt i l/s pr ha (referanse [14]) I Trondheimsleia øst: «Stamnes-Agdenes Fyr vassdraget» er årsnedbør ca. 1300 til 1500 mm/år i normalperioden 1961-1990 ut fra historiske målinger fra de nærmeste målestasjoner i området, som vist i tabell 1. Mengdene er sammenlignet med 1000 til 1500 mm/år for normal årsmiddelnedbør kart for perioden 1961-1990 som vist i [6]. Årsnedbør for Trondheim målestasjoner Voll, Moholt og Tyholt er ca. 850 til 900 mm/år, som er også vist i tabell 1, dvs. ca. 50 % mindre nedbør enn for nedbørsfelter som blir analysert i denne rapporten. Derfor velges en skaleringsfaktor på 1,5 for beregning av ekstrem vannføring. Normal Avløp for perioden Stasjon Nr Navn Hoh Kommune Fylke 1961-90 (mm/år) 65450 20 Sør-Trøndelag 1.313

65980 Snillfjord 15 Snillfjord Sør-Trøndelag 1.510

66030 Lensvik 15 Agdenes Sør-Trøndelag 1.310

66035 Lensvik 25 Agdenes Sør-Trøndelag 1.325

68130 Moholt 118 Trondheim Sør-Trøndelag 890

68170 Tyholt 113 Trondheim Sør-Trøndelag 850

68860 Voll 127 Trondheim Sør-Trøndelag 855 Tabell 1. Månedsnormaler for perioden 1961-1990 fra nærmeste målestasjoner (klima, september 2015)

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 8(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Tabell 2 gjengir sammenhengen mellom nedbørintensitet og varighet for nedbørshendelser med 200 års gjentaksperiode på Trondheim-Voll Moholt Tyholt målestasjon (referanse [14]).

M200 nedbør M200 nedbørintensitet Varighet mm l/s pr ha 5 minutter 8,2 272,0 10 minutter 10,4 173,1 15 minutter 11,4 126,7 20 minutter 12,2 101,7 30 minutter 13,3 74,0 45 minutter 16,3 60,2 1 time 18,8 52,3 2 timer 27,1 37,7 3 timer 32,6 30,2 6 timer 45,4 21,0 12 timer 58,3 13,5 24 timer 71,7 8,3

Tabell 2. Nedbørintensitet og varighet på målestasjonen Trondheim-Voll Moholt Tyholt (68862) med 200 års gjentaksintervall (referanse [14]) 2.2.2. Snøsmelting Modellen har en snørutine som kan simulere sammensatte regn- og smelteflommer. Nedbør- og temperaturdata benyttes som grunnlag for å anslå snøsmelting under flom. For å vurdere snøforholdene som tilhører disse nedbørsfeltene, har det blitt benyttet snøkartene som finnes på senorge nett side, referanse [17]. Snøkart viser at det ligger snø i det aktuelle feltet i den flomskapende perioden (april, mai, oktober) for 13 av de siste 20 år (periode 1996-2015), dvs. et 65 % sannsynlighet. Dette er høyrere enn det minimum 40 % som er beskrevet på side 33 i referanse [9]. Derfor må påvirkning av snøsmelting under flom inkluderes i modellen.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 9(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Figur 3. Eksempel kart som viser månedssnømengde (mm vannekvivalent) for nedbørsfelter i prosjektet. Snøsmelting kan beregnes ut fra ligningen på side 32 i referanse [9]. Det regnes med at mest dominerende type arealdekning for nedbørsfelter er tett skog. Lufttemperatur estimeres ut fra høyest temperatur fra månedsmiddeltemperaturen i den flomskapende sesongen for nedbørsfelter. Månedsmiddeltemperatur i lufta (i ºC) hentes ut i fra temperaturkartene som finnes på senorge [ref. 17]. Estimat lufttemperatur for nedbørsfelter blir ca. 8 ºC. Snøsmeltingen er beregnet som 24 mm/døgn.

Figur 4. Eksempel kart som viser månedstemperatur (grader celsius) for nedbørsfelter i prosjektet.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 10(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

2.2.3. Feltparametre Tabell 4 gir en oversikt over feltparametre som er aktuelt å bruke. Feltparametrene er bestemt fra digital terrengmodell. Geografiske analyser er utført ved hjelp av Arc GIS software versjon 10.2.1.

Parameter Kilde A Nedbørfeltens areal Automatisk bestemt ved bruk av Arc GIS og NEVINA verktøy fra NVE. Det sammenlignes med grunnlagsdata. qN Midlere spesifikk årsavrenning Eklima.no og simulert årsavrenning i perioden 1961 – 1990 (referanser [4] og [6]) PN Midlere årsnedbør Eklima.no og simulert årsavrenning i perioden 1961 – 1990 (referanser [4] og [6]) ASE Effektiv sjøprosent Manuelt beregnet utfra formel side 12 i [9] og innsjøer analysert data fra Arc GIS og NEVINA verktøy fra NVE. Se vedlegg 6.2

Lf Feltaksens lengde Feltaksen defineres som en rett linje trukket mellom feltens utløp og det mest fjerne punkt. Bestemmes manuelt utfra digital terrengmodell og NEVINA verktøy fra NVE. Dh Hovedkanalens fall Automatisk bestemt ved bruk av Arc GIS utfra digital terrengmodell og NEVINA verktøy fra NVE. H75% 75% passasje på hypsografiske Manuelt beregnet utfra digital terrengmodell og NEVINA verktøy kurve fra NVE. H25% 25% passasje på hypsografiske Manuelt beregnet utfra digital terrengmodell og NEVINA verktøy kurve fra NVE. Hl Relieff forhold Manuelt beregnet: Hl = (H75% - H25%)/Lf K1 Øvre tømmekonstant for felt Manuelt beregnet ved bruk av formel i tabell 5.3 i [9] K2 Nedre tømmekonstant for felt Manuelt beregnet ved bruk av formel i tabell 5.3 i [9] T Skille mellom K1 og K2 Manuelt beregnet ved bruk av formel i tabell 5.3 i [9] Tc1 Konsentrasjonstid (Statens Vegvesen Manuelt beregnet ved bruk av formel på side 142 i referanse [13] Håndbok N200) Tc2 Konsentrasjonstid (ref. [9]) Manuelt beregnet ved bruk av formel på side 20 i referanse [9] Tc3 Konsentrasjonstid (ref. [9]) Manuelt beregnet ved bruk av formel på side 20 i referanse [9] med vannhastighet på 1,5 m/s. i Nedbørintensitet (den rasjonelle Beregnet ved bruk av IVF kurver i referanse [14] metoden) C Avrenningsfaktor Estimert fra skog- og landskapskart i referanse [15] Kf Klimafaktor Settes til 1,2, jfr. side 39 i [10]

Tabell 3. Feltparametre Resultatene fra GIS analyse, NEVINA verktøy fra NVE og hydrologiske beregninger for bekkene 1, 2 og 3 er som står i Tabell 4:

Bekk 1 Bekk 2 Bekk 3 A Nedbørfeltens areal ** 0,20 1,62 2,10 km2 2 qN Midlere spesifikk årsavrenning 47,6 l/s pr km PN Midlere årsnedbør 1500 mm/år ASE Effektiv sjøprosent 0 4,33 1,40 %

Lf Feltaksens lengde 1300 2500 2900 m Dh Hovedkanalens fall 221 308 312 m

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 11(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

H75% 75% passasje på hypsografiske kurve 203 271 302 m.o.h H25% 25% passasje på hypsografiske kurve 119 152 186 m.o.h. Hl Relieff forhold 64,9 47,9 39,8 m/km Tc1 Konsentrasjonstid (Vegvesen Håndbok N200) 52 215 141 min Tc2 Konsentrasjonstid (ref. [9]) 17 42 40 timer Tc3 Konsentrasjonstid (ref. [9]) 14 28 32 min i Nedbørintensitet (den rasjonelle metoden) 56,3 -- -- l/ s pr ha C Avrenningsfaktor 0,4 -- -- Kf Klimafaktor 1,2

Modellparametre nedbør avrenningsmodell K1 Øvre tømmekonstant for felt 0,3025 0,1175 0,1146 1/timer K2 Nedre tømmekonstant for felt 0,0589 0,0236 0,0247 1/timer T Skille mellom K1 og K2 13,3336 20,2179 20,4565 mm

Tabell 4. Feltparametre for bekker 1, 2 og 3 ** Krysningspunkter mellom bekker og prosjektert fylkesveg defineres som utløpspunkter i nedbørsfeltet i denne studien. Beregnet konsentrasjonstid 2 og 3 forkastes på grunn av at de ligger utenfor grensesnitt for disse type nedbørsfelt. Generelt er det forventet at framtidige klimaendringer fører til økt regnvarighet og intensitet som resulterer i større flommer. NVE, rapport 04/2011 (side 41) anbefaler å benytte mellom 20 % og 40 % økning i flomstørrelse. Regionen, hvor disse nedbørsfeltene ligger, er allerede i stor grad dominert av høy regnintensitet og sannsynligheten. Klimafaktor settes som 20 % (kf = 1,2) i henhold til side 39 i NVE rapport 05/2011 [10]

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 12(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

3. VANNFØRING I 200 ÅRS FLOM Kulminasjonsvannføring for 200 års flommen ble beregnet ved bruk av en av de metodene beskrevet i forrige kapittel; nedbørs–avrenningsmodell som løser ligningssystemet (1) og (2). Resultatene fra disse metodene beskrives under i Tabell 6:

Flomvannføring / avrenning Nedbør - avrennings modell

Bekk 1 Bekk 2 Bekk 3 Q200 Kulminasjonsvannføring 0,69 m3/s 3,12 m3/s 4,12 m3/s Kulminasjonsvannføring med Q200 0,81 m3/s 3,74 m3/s 4,95 m3/s klimafaktor Q200 Døgnmiddel uten klimafaktor 0,29 m3/s 1,76 m3/s 2,26 m3/s

q200(24h) Avrenning 24 timer 1400 l/s pr km2 1100 l/s pr km2 1100 l/s pr km2

q1000(24h)* Avrenning 24 timer 1800 l/s pr km2 1400 l/s pr km2 1400 l/s pr km2

Tabell 5. Flomvannføring i 200 årsflommen (* q1000 blir estimert ut fra data i figur 5.5 i referanse [9]) Nedbør-avløpsmetoden relaterer vannføring per tidsenheter i løpet av nedbørsperioden og kan representeres i en graf som vist i figur 5, figur 6 og figur 7.

Q200 flom for bekk 1 - sør for Slørdalstunnelen 1,00 0

0,90 10 0,80 20 Avrenning - Nedbør

0,70 avrenningsmodell 30 0,60 Nedbør 40 0,50 50 0,40 60

Avrenningm3/s 0,30 70 0,20 80

0,10 90 Nedbørsintensitetmm/tidskritt 0,00 100 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 Timer fra nedbørhendelsens start

Figur 5. Simulert flomforløp i 200års flommen med klimafaktor for bekk 1 med nedbør – avrenningsmodell

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 13(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Q200 flom for bekk 2 fra Kvernavatnet 5,00 0

4,50 10 4,00 20 Avrenning - Nedbør

3,50 avrenningsmodell 30 3,00 Nedbør 40 2,50 50 2,00 60

Avrenningm3/s 1,50 70 1,00 80

0,50 90 Nedbørsintensitetmm/tidskritt

0,00 100

0 9

18 27 36 45 54 63 72 81 90 99

207 108 117 126 135 144 153 162 171 180 189 198 Timer fra nedbørhendelsens start

Figur 6. Simulert flomforløp i 200års flommen med klimafaktor for bekk 2 med nedbør - avrenningsmodell.

Q200 flom for bekk 3 fra Lomtjørna 7,00 0

10 6,00 Avrenning - Nedbør 20

5,00 avrenningsmodell 30 Nedbør 4,00 40 50 3,00 60

Avrenningm3/s 2,00 70 80

1,00 Nedbørsintensitetmm/tidskritt 90

0,00 100

0 6

12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96

138 102 108 114 120 126 132 Timer fra nedbørhendelsens start

Figur 7. Simulert flomforløp i 200års flommen med klimafaktor for bekk 3 med nedbør - avrenningsmodell

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 14(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

4. KONKLUSJON

Geografisk og hydrologiske analyser for tre bekker i Trondheimsleia Øst: Stamnes-Agdenes Fyr vassdragsområdet ved en 200 års-flom er beregnet og presentert i rapporten. Resultatene fra modellen viser at kulminasjonsvannføring med klimafaktor er 0,82, 3,74 og 4,95 m3/s for bekker 1, 2 og 3 henholdsvis.

Bekk 1 som går inn i Tjørna sør for Slørsdalstunnelen i tørre perioder vil ha liten eller ingen vannføring. Resultater viser at spesifikk avrenning for 24 timer og 1000 år gjentaksintervall er ca. 1800 l/s pr km2. Dette er på grunn av formen og størrelsen av nedbørsfeltet. Det er et lite nedbørsfelt med ganske stor høydeforskjell som gir stor vannføring. En betong stikkrenner av 800 mm diameter med 10 ‰ fall har en kapasitet av ca. 1,31 m3/s, nok for å håndtere vannføring for denne flomvannvegen.

Bekk 2 og Bekk 3 går ut fra Kvernavatnet nord for Mjønestunnelen og fra Lomtjørna sør for Brattstiåstunnelen, henholdsvis. Utløpet av innsjøene som ligger ca. 450 m og 400 m oppstrøms fra krysningspunkter med veien, har ingen regulator som kan regulere vannføring og vannspeil nedstrøms. Derimot har Kvernavatnet og Lomtjørna stor lagringseffekt i vannmengde. Innsjøene fungerer som utjevnings bassenger av flommen og vil derfor redusere kulminasjonsvannføring nedstrøms og øke konsentrasjonstiden i nedbørsfeltet. Døgnmiddelverdier for flommer med gjentaksintervall 1000 år er 1400 l/s pr km2 for begge nedbørsfelt. En betong stikkrenne/kulvert av 1400 mm diameter med 10 ‰ fall har tilstrekkelig kapasitet, ca. 5,7 m3/s, til å håndtere kulminasjonsvannføring for disse flomvannvegene. Disse stikkrenner/kulvertene bør dessuten utføres slik at det i minst mulig grad danner hindringer for fiskens «frie gang» i bekken. Stikkrenner må gi mulighet slik at fisken kan klare å gå opp gjennom konstruksjonen.

Resultater for de tre nedbørsfeltene tilsvarer ganske bra med erfaringstall for region Trøndelag som NVE beskriver i vedlegg 3 av referanse [9].

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 15(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

5. REFERANSER 5.1. Grunnlag fra Statens Vegvesen [1] Veg geometri grunnlag. Reguleringsplan fase. Autocad file. [2] Kartgrunnlag av området. SOS filer.

5.2. Referanser [3] CHOW, MAIDMENT, MAYS. Applied Hydrology. [4] eklima, 2015. Data hentet fra websiden http://eklima.no, november 2015. [5] HYDRA, 1995. PQRUT modell for beregning av tilløp og avløp for flomepisoder. [6] Meteorologisk Institutt, 2014. Kart med nedbørnormal for Norge. Gjeld for normalperioden 1961 til 1990. Hentet fra websida http://met.no/Klima/Klimastatistikk/Klimanormaler/Nedbor/ [7] NVE, 2002 Kart. Avrenningskart for Norge. Årsmiddelverdier for avrenning 1961- 1990. [8] NVE, 2010. Vassdragshåndboka. [9] NVE, 2011. Retningslinjer for flomberegninger. NVE Rapport 04/2011. [10] NVE, 2011. Hydrological projections for floods in under a future climate. NVE Rapport 05/2011 [11] NVE, 2014. Data hentet fra websiden http://atlas.nve.no, i november 2014 [12] NVE, 2014. Data hentet fra Lavvannskart websiden http://gislaugny.nve.no/, i november 2014 [13] Statens vegvesen, 2014. Handbok N200 (Vegbygging), juni 2014 [14] Trondheim Kommune, 2012. Beregning av overvannsmengde. Dimensjonering av ledning og fordrøyningsbasseng. Vedlegg 5 [15] Skog og landskap, 2014. Data hentet fra Skog- og landskapskart websiden http://kilden.skogoglandskap.no/, november 2014. [16] BUTLER, DAVIES. Urban Drainage. 2th Edition [17] senorge, 2015. Data hentet fra websiden http://www.senorge.no/, september 2015 [18] NVE, NEVINA; 2015. Data hentet fra websiden http://nevina.nve.no/, september 2015

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 16(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

6. VEDLEGG 6.1. Numerisk løsning av ligningssystem Fremgangsmåte ved løsning av ligningssystem (1) og (2) i kapitel 2.1.3 Ligninger (1) og (2) omskrives ℎ − ℎ 푃 + 푃 푞 + 푞 푛+1 푛 = 푛+1 푛 − 푛+1 푛 ∆푡 2 2

∆푡 ∆푡 ℎ + 푞 = (푃 + 푃 − 푞 ) + ℎ 푛+1 2 푛+1 2 푛+1 푛 푛 푛

Dersom hn  T: qn+1 = K2·hn+1 ∆푡 ∆푡 ℎ (1 + 퐾 ) = (푃 + 푃 − 푞 ) + ℎ 푛+1 2 2 2 푛+1 푛 푛 푛

∆푡 (푃푛+1 + 푃푛 − 푞푛) + ℎ푛 ℎ = 2 푛+1 ∆푡 1 + 퐾 2 2

Dersom hn > T: qn+1 = K1(hn+1 – T) + K2T ∆푡 ∆푡 ∆푡 ℎ (1 + 퐾 ) + (푇퐾 − 푇퐾 ) = (푃 + 푃 − 푞 ) + ℎ 푛+1 2 1 2 2 1 2 푛+1 푛 푛 푛

∆푡 (푝푛+1 + 푝푛 − 푞푛 + 푇(퐾1 − 퐾2)) + ℎ푛 ℎ = 2 푛+1 ∆푡 1 + 퐾 2 1

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 17(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

6.2. Effektiv Sjøprosent (ASE) Effektiv sjøprosent defineres i henhold til kapittel 4.2 i NVE, 2011 som:

퐴 ∙ 푎 퐴 = 100 ∙ ∑ 𝑖 𝑖 푆퐸 퐴2 der, 2  ai er innsjø i sitt overflateareal i km  Ai er det totale feltarealet til same innsjø i km2  A er nedbørsfelt areal i km2

SUB nedbørsfelt Area Innsjø Area Punkt ID/Bekk Merknader (km2) (km2)

1 / Bekk 2 1,42 0,08 Kvernavatnet

Bekk 3 Hentes fra NEVINA verktøy NVE [18]* Lomtjørna

* Data fra NEVINA GIS-beregningsverktøy av NVE er kvalitetssikret med manuelt beregninger av nedbørfelter, effektivsjø prosent og høydeforskjell i feltet.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 18(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

6.3. Nedbørsfelt Kart

Figur 8. Nedbørsfeltkart av bekk 1 Det finnes to bekker som krysser prosjektert FV714 ved Slørdalstunnel portal sør, en før og en etter portalen. Det var bestemt av prosjektet at kun bekk sør fra portalen skulle analyseres.

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 19(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Figur 9. Nedbørsfelt- og Kvernavatnet nedbørsfeltkart (subnedbørsfelt) av bekk 2

Rev side F714 Saghølen - Stormyra. Estimering av 200 års flom for tre bekker 02 20(20) Reinerstens prosjekt nr. 2210187 Dato Sign Kundes prosjekt nr. 404618 23.09.2015 ARV

Figur 10. Nedbørsfelt og feltparametrene av bekk 3 hentet fra NEVINA [18]* * Data fra NEVINA GIS-beregningsverktøy av NVE er kvalitetssikret med manuelt beregninger av nedbørfelter, effektivsjø prosent og høydeforskjell i feltet.